注册结构工程师专业考试专题精讲——荷载、内力分析及桥梁结构.pdf下载简介：

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注册结构工程师专业考试专题精讲——荷载、内力分析及桥梁结构.pdf

住房和城乡建设部执业资格注册中心组编 施岚青主 编 罗赤宇主审

本书是由住房和城乡建设部执业资格注册中心组织，由施岚青教授主 编，主要针对GB50009一2012《建筑结构荷载规范》的实施而撰写的考 试指导用书，同时本书还包括了注册结构工程师专业考试中关于内力分析 及桥梁结构所涉及的内容。全书共分三大部分十三章的内容，以考试大纲 中对考点的要求为主线，设置历年考试考题精选、标准答题详解、规范规 定解析三大模块，按照考试大纲要求的考试深度、广度，紧密结合工程设 计的实际状况和设计人员需要，从荷载、内力分析和桥梁结构三大方面进 行了详细的阐述。 本书适合于全国注册结构工程师备考人员及结构工程设计人员。

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参编张玉祥周笋郑祺陈嵘鲁芳兰周芳 施晓华杨明武施晓岚杨列强邵粟陈世忠 苏丹沈群苏其麟周建华唐立李照广

“注册结构工程师专业考试专题精讲”丛书由住房和城乡建设部执业资格注册中心组织编 写，由施岚青教授主编。其目的在于进一步帮助建筑工程设计行业广大专业技术人员更准确、 更清晰地了解勘察设计注册结构工程师执业资格考试的导向以及对结构工程设计人员专业知识 的具体要求和考查方向。 全国注册结构工程师自1998年实行全国统一考试以来，至今已经有17年了。这17年的 考试注册准入制度的实施，优化了当时结构设计人员良菱不齐的状况，对结构设计人员提出了 业务、知识能力的全新要求，极大地推动了我国建筑结构设计人才的理论知识水平和业务能力 的整体提升，保证了我国建筑结构设计总体水平的稳步提升。在这一考试即将迈入第18个年 头之际，有必要对这些年来注册结构工程师的专业考试做一全面的梳理和分析，一方面是对过 去十多年来考试的总结和为将来注册考试方向的一种探讨；另一面也为考生指明正确的方向， 使其清楚地认识到，考试只是一种检验的手段，并非是目的。真正的目的在于通过考试来推 动、提升我国整体结构设计水平的不断提高，选拔更优秀的结构设计人员放到适合的岗位上。 在此，借建筑设计规范和标准在新一轮的大规模修订之际，特邀请施岚青教授担纲主编撰 写了此套书，施岚青教授自1998年我国开始实施结构工程师注册考试（专业）以来，一直从 事注册结构工程师的培训、辅导工作，参与并见证了这十多年来专业考试，根据我国结构设计 发展水平和对设计人员素质能力的要求而不断的演变和调整，充分利用考试导向的作用，把结 构工程师的业务水平逐步地向前推进的这一过程。同时施岚青教授以其严谨的治学态度和扎实 的专业素养，密切联系工程设计实践的务实态度在广大建筑结构设计人员中赢得了很好的口 碑，取得了较好的反响。 本套书共计划为8册：《建筑抗震设计》《混凝土结构》《多高层混凝土结构》《砌体结构 与木结构》《地基与基础》《荷载、内力分析及桥梁结构》《地基处理技术》及《钢结构》。 本书主要针对GB50009一2012《建筑结构荷载规范》的实施而撰写，同时还包括了注册 结构工程师专业考试中关于内力分析及桥梁结构所涉及的内容。全书共分三大部分十三章，以 考试大纲中对考点的要求为主线，设置历年考试考题精选、标准答题详解和规范规定解析三大 模块，按照考试大纲要求的考试深度、广度，紧密结合工程设计的实际状况和设计人员需要， 从荷载、内力分析和桥梁结构三大方面进行了详细的阐述。 本书在编写、审校过程中得到了广东省建筑设计院副总工程师、教授级高工罗赤宇，住房 和城乡建设部执业资格注册中心王平处长的指导和帮助，他们为本书提出了许多宝贵意见，感 谢他们为本书的付梓提供的辛勤劳动！ 本书编写的思路是明晰的，谅必会有益于读者。但是，由于编写时间紧促，必定存在诸多 不完善之处，还望读者及各方面人士不吝指教。

住房和城乡建设部执业资格注册中心

第六章静定结构内力分析

第六章静定结构内力分析 第一节受弯构件 174 第二节压弯构件 第三节拉、压杆件 .201 第四节挠度 *213 第七章竖向荷载作用下连续梁和框架的内力计算 222 第一节结构的刚度 ·222 第二节力矩分配法 第三节分层法 .... 241 第八章水平荷载作用下排架和框架结构的内力计算 248

第八章 水平荷载作用下排架和框架结构的内力计算

构工程师专业考试专题精讲—荷载、内力分析

第一节排架的内力计算 第二节框架的内力计算 265 九章影响线·..…. ....299 第一节影响线概念 ..299 第二节静力法作影响线 第三节机动法作影响线 .305 第四节利用影响线求固定荷载作用下的量值 **311 第五节利用影响线确定最不利荷载位置一—最大值 第六节简支梁的绝对最大弯矩 325

第一章荷载分类和荷载组合

第 一节 荷载分类和荷载代表

3.1.1建筑结构的荷载可分为下列三类： 1永久荷载。包括结构自重、土压力、预应力等。 2可变荷载。包括楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、 温度作用等。 3偶然荷载。包括爆炸力、撞击力等。 2.1.1永久荷载permanentload 在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化 是单调的并能趋于限值的荷载。 2.1.2可变荷载variableload 在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。 2.1.3偶然荷载accidentalload 在结构设计使用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续时间很短的荷载。

荷载是时间的函数。对任一个特定时刻荷载并非定值，存在变异。故对任一个特定时刻， 荷载可用随机变量来描述。对于一个时间区段，荷载可用随机过程来描述。图1.1.1表示了在 一个时间区段内这种荷载随时间变化的示意图，横坐标是时间、竖坐标是各种荷载值，在这坐 标图中列出了四种情况：永久荷载、持久性活荷载、临时性活荷载、总荷载。 选用不同的时间区域，荷载的统计结果是不同的，《建筑结构荷载规范》规定按一般结构 的设计使用年限50年的时间区域来进行统计分析，这50年即是设计基准期。 《建筑结构荷载规范》规定：

2.1.5设计基准期designreferenceperiod

2.1.5设计基准期design reference period 为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。 3.1.3确定可变荷载代表值时应采用50年设计基准其

荷载为一随机变量。结构设计时，不可能直接引用反映荷载变异性的各种统计参数，通过 复杂的概率运算来进行具体设计。考虑到结构设计的实用简便和工程人员的传统习惯，目前各 种《结构设计规范》所给出的极限状态设计表达式仍采用荷载的具体取值。这些取值能较好

地反映荷载的变异性及它在设计中的特点，这个量值就是荷载代表值。 《建筑结构荷载规范》规定：

第一章荷载分类和荷载组合

a）永久荷载b）持久性活荷载c）临时性活荷载d）总荷载

a）永久荷载b）持久性活荷载c）临时性活荷载d）总荷载

荷载代表值就是设计表达式中对荷载赋予的规定值。具体说来，荷载的代表值指的是在结 构或结构构件设计时，针对不同的设计目的所采用的荷载规定值。原则上荷载的代表值可以取 分布的特征值（如均值、众值或中值），实际上，目前并不是所有的荷载都能取得充分资料， 只能协定一个公称值作为代表值。 荷载标准值是荷载的基本代表值，是指结构在设计基准期内，正常情况下可能出现的最大 值。其他代表值是在标准值的基础上换算得到的。 对于永久荷载只有一个代表值一—标准值；对于可变荷载，有四个代表值一—标准值、频 遇值、准永久值和组合值。 《建筑结构荷载规范》规定：

3.1.2建筑结构设计时，应按下列规定对不同荷载采用不同的代表值： 1.对永久荷载应采用标准值作为代表值； 2.对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值； 3.对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

三、荷载的标准值、频遇值和准永久值

对于与时间有关联的可变荷载代表值的取值，可按下列原则取值

构工程师专业考试专题精讲—荷载、内力分析

在可变荷载随机过程中，荷载超越某水平Q、的表示方式，用在设计基准期T内超过Q、的 总持续时间T、=Zt；来表示。或用与设计基准期T的比率μ、=T/T来表示，如图1.1.2所示。

图1.1.2可变荷载超过Q.的持续时间

对于结构上经常作用的可变荷载，应以准永久值为代表值，可取μ、=0.5，相当于可变荷 载在整个变化过程中的中间值。 当允许某些极限状态在一个较短的持续时间内被超越，或在总体上不长的时间内被超过 时，可以采用较小的μ、值（μ≤0.1）计算荷载的频遇值作为荷载的代表值，相当于结构上时 而出现的较大荷载值（总是小于标准值）。 荷载标准值是指结构在设计基准期内，正常情况下可能出现的最大值。理论上应使其在设 计基准期T内具有不被超越的比率μ、=T/T=0.05来确定。但由于目前并非对所有荷载都能 取得充分的资料，以获得设计基准期内最大荷载的概率分布，所以可变荷载的标准值主要还是 根据历史经验，通过分析判断后确定。 图1.1.3列出可变荷载准永久值与频遇值取值原则示意图。图中f(x）为任意时点荷载的 概率密度函数，其0.50和0.90的分位值9o.5和9o.9就是可变荷载的准永久值和频遇值。（分位 值为与随机变量分布函数某一概率相应的值）

《建筑结构荷载规范》的术语定义：

图1.1.3 可变荷载频遇值与准永久值取值原则示意图

2.1.6标准值characteristicvalue/nominalvalue

2.1.6标准值characteristicvalue/nominalvalue 荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值， 中值或某个分位值）。 2.1.8频遇值frequentvalue 对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频

荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值（例如均值、众值， 中值或某个分位值）。

对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频 率的荷载值。

GB／T 40721-2021标准下载第一章荷载分类和荷载组合

（二厂荷载频遇值 荷载频遇值是指在设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值，主要用于正常使用极限 状态的频遇组合中。实际上，荷载频遇值是考虑到正常使用极限状态设计的可靠度要求较低而 对标准值的一种折减，其中折减系数称为频遇值系数业r，在《建筑结构荷载规范》中，给出 了频遇值系数业的具体取值。 （三）荷载准永久值 荷载准永久值是指在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值，主要 考虑荷载长期作用效应的影响。荷载准永久值也是对标准值的一种折减，折减系数称为准永久 值系数业。，在《建筑结构荷载规范》中给出了业。的具体取值。

3.1.6正常使用极限状态按频遇组合设计时，应采用可变荷载的频遇值或准永久值作为其 荷载代表值；按准永久组合设计时，应采用可变荷载的准永久值作为其荷载代表值。可变荷 载的频遇值，应为可变荷载标准值乘以频遇值系数。可变荷载准永久值，应为可变荷载标准 值乘以准永久值系数

对于永久荷载，由于自重的变异性不大，永久荷载标准值可按结构设计规定的尺寸和材料 或结构构件单位体积的自重（或单位面积的自重）平均值确定。对于自重变异性较大的材料 或构件（如屋面保温材料、防水材料以及薄壁结构等），其标准值应根据该荷载对结构有利或 不利，分别按材料密度的变化幅度，取其自重的上限值或下限值

当有两种或两种以上的可变荷载在结构上要求同时考虑时，由于所有可变荷载同时达到其 单独出现时可能达到的最大值的概率极小，因此除主导荷载（产生最大效应的荷载）仍可以 其标准值为代表值外，其他伴随荷载均应采用相应时段内的最大荷载，也即以小于其标准值的 组合值为荷载代表值

可变荷载组合值与荷载标准值的比值称为组合值系数，以业。表示。该系数乘在除最大可 变荷载效应以外的其他可变荷载效应上。采用组合值的实质是要求结构在单一可变荷载作用下 的可靠度与在两个及两个以上可变荷载作用下的可靠度保持一致。组合值系数业。在《建筑结 构荷载规范》中，给出了具体的取值。

构工程师专业考试专题精讲—荷载、内力分析

3.1.5承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按规 定的荷载组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。可变荷载的组合值，应为可变 荷载的标准值乘以荷载组合值系数。

题>【1.1.1】（2010年一级考题） 按我国现行规范的规定混凝土工程施工方案5，试判断下列说法中何项不妥？ （A）材料强度标准值的保证率为95% （B）永久荷载的标准值的保证率一般为95% （C）活荷载的准永久值的保证率为50% （D）活荷载的频遇值的保证率为95% 答案】（D）